Vorlesungsreihe für die Bakkalaureate der Studienrichtung
Biologie, vorgesehen lt. Studienplan für das 3. Semester
Inhalt: Prinzipien für die Verteilung von Klimaten,
Böden und Ökosystemtypen auf der Erde; die Ökozonen der
Erde und ihre wichtigsten Vegetationstypen
Einleitung (neu)
Begriffsbestimmungen
Vegetationskunde (zönologische Geobotanik)
Vegetation: Summe der Pflanzengemeinschaften
Potentielle Vegetation: V. unter Bedingungen des Großklimas
Aktuelle Vegetation: V. unter Bedingungen des Großklimas +
Störungen (z.B. Nutzung durch den Menschen)
Ökosystem Biom Biosphäre
Geobiosphäre Hydrobiosphäre: beide verbunden über:
Wassertransport (samt der im Wasser gespeicherten Energie)
Stofftransport
» Stoffverlust der Geobiosphäre
» Salzrücktransport in die Geobiosphäre
Weltwasserbilanz
Beziehungen zwischen Geo- und Hydrobiosphäre
Der globale Wasserkreislauf
Weltwasserbilanz
Gesamtwassermenge auf der Erde 1,4 Mrd km3
Davon sind: 97,4% Salzwasser 2% Eis 0,6% Süßwasser
flüssig (0,58 Grundwasser und 0,02% in Seen und Flüssen) 0,001%
Wasserdampf in der Atmosphäre
Verdunstung auf Meeresoberflächen 425 000 km3
> 1176 mm
auf die Meeresoberflächen fallen als Regen zurück 385
000 km3
von den Meeren über die Landmassen verfrachtet 40
000 km3 > 110 mm
zusätzlich verdunsten von Landmassen 71
000 km3 > 480 mm
mittlerer Jahresniederschlag auf dem Festland 111 000 km3 >
748 mm
Wassermenge, die jährlich im Umlauf ist 500
000 km3
davon 18% auf dem Land
(ausgewählte Daten aus Baumgartner & Reichel 1975)
Die globalen ökologischen Grundlagen für regionale Klimaunterschiede
(1)
Scheinbare Sonnenwanderung zwischen den beiden Wendekreisen im Jahreslauf
Einfallswinkel der Sonnenstrahlen bestimmt, wie viel Energie reflektiert
wird
tägliche Sonnenscheindauer verändert sich
verursacht saisonale Änderungen in der Oberflächentemperatur
von Kontinentschollen und Wasserkörper
Erddrehung (W-E!) verursacht Coriolis-Kräfte
Jahreszeiten und scheinbare Sonnenwanderung
Sonnenscheindauer und Energiebilanz
Die globalen ökologischen Grundlagen für regionale Klimaunterschiede
(2)
Regional unterschiedliche Energiezufuhr und Erddrehung bewirken:
Globale Luftströmungen
Unter der Stratosphäre 3 große Zirkulationssysteme (Hadley-Z.,
Ferrel-Z., arktische Z.)
Teil dieser Zirkulationssysteme sind konstante Windbänder auf
beiden Hemisphären
» Passat-Winde (NE, SE)
» Westwindbänder
Globale Meeresströmungen
Primärer Motor ist die sog. thermohaline Strömung
» Verursacht durch Unterschiede in Temperatur und Salzkonzentration
» Erzeugt ein globales horizontal-vertikales Strömungsband
Strömungen des Oberflächenwassers
» +/- horizontale Strömungskreise / pro Ozean, pro Hemisphäre
Globale Luftströmungen
Globale Meereströmungen
Die regionalen Auswirkungen der globalen Strömungen
Begleiterscheinungen der Meeresströmungen
Mit Strömungen von äquatornahen in polnahe Bereiche wird
Wärme (Energie) in äquatorferne Gebiete transportiert
ermöglicht z.B. Landwirtschaft in Gebieten hoher geogr. Breite
für Europa wichtig: Golfstrom
» der Nordatlantik ist die Wetterküche für Europa,
empfängt ganzjährig Energiespende aus dem Golf von Mexiko
» das Warmwasser begünstigt beim Zusammentreffen mit
polarer Kaltluft die Entwicklung von Zyklonen
» besonders im Winterhalbjahr wirkt der relativ warme Nordatlantik
und davon ausgehende Fronten in Europa klimamildernd
Ähnliche Verhältnisse z.B. in Ostasien (von Japan bis Alaska)
Mit Strömungen von Polnähe in Äquatornähe wird
kaltes Wasser aus dem Polarmeer in äquatornahe Gebiete transportiert
Das kalte Wasser wirkt niederschlagshemmend
verursacht in Lagen niederer geographischer Breite die Ausbildung
von Nebelwüsten im Hinterland
Geologische Vorgeschichte der Geobiosphäre
Entstehung der Kontinente Plattentektonik
Pangaea Laurasia und Gondwana - Tethys
Besiedelung des Festlandes ab dem Silur
Psilophytatae (Cooksonia, Rhynia)
Ausbreitung und frühe Evolution vieler Gruppen von Lebewesen bereits
vor dem Zerbrechen der Urkontinente
Auf den Kontinentschollen dann +/ isolierte Entwicklung der Lebewesen
Entwicklung der Kontinente
Die Genese der Kontinentschollen auf der südlichen Hemisphäre
(dargestellt ist die Situation von 33 Mio a)
Psilophytatae
Florenreiche als Ausdruck der isolierten Entwicklung
Holarktis
Paläotropis
Neotropis
Capensis
Australis
Antarktis
Ökologische Gliederung der Geobiosphäre
Prinzipien
Faktoren, die ein Ökosystem bestimmen
» abiotische Faktoren: hauptsächlich Energiezufuhr, Klima
und Boden
» biotische Faktoren, z.B. teilhabende Arten, Konkurrenz etc.
Wetter Witterung Klima
Die essentiellen Klimafaktoren für Landpflanzen (die Produzenten
in der Geobiosphäre) sind Temperatur, Niederschlag und Evapotranspiration
Das ökologische Klimadiagramm (nach Walter)
eine graphische Darstellung des Gesamtklimas
beste bekannte Möglichkeit, die ökologischen Verhältnisse
in der Geobiosphäre zu beschreiben
Das ökologische Klimadiagramm
Was wird eingetragen?
Abszisse: Monate
Ordinate: Temperatur (1Tstr = 10 °C), Niederschlag (1Tstr = 20
mm)
Weitere Details
Ergebnis ist ein Blockdiagramm
Was kann man herauslesen?
Temperatur- und Niederschlagsverlauf
Auftreten von Kaltzeiten
humide und aride Perioden im Jahreslauf
Ökologische Gliederung der Geobiosphäre (Forts.)
Prinzipien
Faktoren, die ein Ökosystem bestimmen
Wetter Witterung Klima
Das ökologische Klimadiagramm (nach Walter)
Klimadiagrammtypen I IX
Grundtypen abstrahiert aus 1000en von Klimadiagrammen
Global 9 Klimazonen (vgl. Schema und Landkarte)
Walter-Lieth: Klimadiagramm-Weltatlas
Grundprinzip: Klima bedingt Boden, Boden und Klima bedingen Vegetation
> Geobiosphäre in 9 Ökozonen gliederbar
Weitere Begriffsbestimmungen
Zonobiom: Biome, die sich in einer Ökozone entwickeln
Wir unterscheiden 9 Zonobiome
Zonoökotone: sind die ökologischen Spannungsräume zwischen
den Zonobiomen
Orobiome: Biome der Gebirge
Pedobiome: sind Biome, die nicht über das zonale Klima sondern
über spezielle Bodenbedingungen bestimmt sind
Biogeozön: Basiseinheit eines Ökosystems
eine Pflanzen- und Tiergemeinschaft an einem Standort
Synusie: Teile eines Ökosystems ohne eigenen Stoffkreislauf, Konkurrenzgemeinschaften
Orobiome
Gebirge mit speziellen Klimabedingungen
Mit vertikaler Klimagliederung
» Niederschläge nehmen nach oben zu (Steigerungsregen),
über der Wolkenschicht rasch ab
» Direkte Sonnenstrahlung nimmt nach oben zu, die diffuse Strahlung
ab > Sonn- und Schattseiten mit markant unterschiedlichen Bedingungen im
Tagesgang der Temperatur
bedingt vertikale Vegetationsabfolge (= Höhenstufen)
Grundschema der Höhenstufen: planar collin montan alpin
nival
nummeriert nach den Zonobiomen, aus denen sie sich erheben
In Gebirgen immer hohe Mutationsraten und lebhafte Artbildungsprozesse
Pedobiome
Pedobiome sind Biome (Flächen in Zonobiomen), auf denen die Vegetationsdecke
in erster Linie nicht über das zonale Klima sondern über azonale
Bodenbedingungen bestimmt ist
Benennung nach dem wichtigsten edaphischen Faktor
Wir kennen Litho-, Hydro-, Helo-, Halo-, Peino-, Psammo- und Amphibiome
Pedobiome nehmen auf der Erde riesige Flächen ein!
Manche Zonobiome werden nicht von zonaler Vegetation sondern von
Pedobiomen dominiert (ZBII, ZBIII)
Manche Vegetationstypen sind immer Pedobiome (z.B. Mangroven, Moore,
Strandvegetation)
Weitere Begriffsbestimmungen
Vegetation Pflanzengesellschaften Formationen
In Pflanzengesellschaften sind die Vegetationstypen über Charakterarten
definiert (Braun-Blanquet)
In Formationen sind von Pflanzen geprägte Landschaften über
die vorherrschende(n) Lebensform(en) definiert (Raunkiaer)
Die Raunkiaer´schen Lebensformen der Gefäßpflanzen
Der kurze Stoffkreislauf als Besonderheit terrestrischer Ökosysteme
Prinzip: > Produzenten > Destruenten >
Stoffkreislauf über Mykorrhiza
Mykorrhizapilze zersetzen Bestandesabfall und versorgen die Produzenten
mit Nährstoffen
Stoffkreislauf über Feuer
Feuer als Ersatz für Destruenten
Besonders häufig in zeitweise trockenen Ökosystemen (z.B.
Savannen des ZB II, Hartlaubgehölze des ZB IV)
Natürlichkeit erkennbar am Vorhandensein von Pyrophyten, z.
B.: Xanthorrhoea, Eucalyptus, Banksia, Hakea; Protea
Beeinflussung terrestrischer Ökosysteme durch Salz
Alles Salz stammt aus dem Meer (fossil oder rezent)
Salze für Pflanzen in geringer Konzentration notwendig, in hoher
Konzentration i.d.R. giftig
Auswirkungen auf Gefäßpflanzen
» In hoher Konzentation giftig
» Hohe Konzentration in Boden behindert Wasseraufnahme in Pflanze
Antworten von Gefäßpflanzen
» Salztoleranz
» Salzliebende (Halophyten)
Salzbedarf von Wirbeltieren wesentlich größer
Ursache: phylogenetische Vorfahren lebten in marinen Ökosystemen
Blut noch heute dem Salzwasser ähnlich (vgl. physiologische
Kochsalzlösung)
Zonobiom I
Zonobiom des äquatorialen, humiden Tageszeitenklimas mit immergrünem,
tropischem Regenwald
Das Klima im ZB I
Tageszeitenklima: Amplitude im Tagesgang größer als über
das Jahr
Temperatur
kaum Jahresgang (ca. 22-26°C)
Tagesgang (ca. 20-33°C)
Niederschläge
ganzjährig hoch (>2000 mm)
oft als Regengüsse (Zenitalregen)
Großteil der Feuchte ist Evapotranspiration der Vegetation
Mikroklima im Bestandesinneren der Wälder deutlich anders als
in freien Lagen
Die Verbreitung des ZB I
Amazonas-Becken und Teile Zentralamerikas
Kongo-Becken, küstennahes Westafrika, NE-Teil Madagaskars
Südostasien und Große Sundainseln
Die Böden des ZB I
Böden meist sehr alt (teilweise aus dem Tertiär)
Hauptbestandteile sind Sesquioxide (Al2O3, Fe2O3)
Endprodukt der Bodenbildung sind meist rotbraune Lehme (Ferralsole
= ferralitische Böden)
Tropische Ferralsole
sauer und extrem nährstoffarm
Verwitterung tiefgründig
Meist ohne deutliche Horizonte
Die Vegetation im ZB I
mehrere Synusien:
Baumschicht
Krautschicht
Lianen und Hemiepiphyten
Epiphyten
Epiphylle
Ameisenpflanzen und Ameisengärten
Die Baumschicht im tropischen Regenwald
Zahl der Holzarten sehr hoch
Baumformen: viele Gestalttypen, teilweise mit Brett- oder Stelzwurzeln
Blattgestalten vielfältig
das mittelgroße, derb-lederige, elliptische, immergrüne
Blatt ist am häufigsten
Schüttellaub
Träufelspitzen
Blühereignisse für einzelne Arten oft synchronisiert
Kauliflorie Kaulicarpie häufig, als Anpassung an große
Bestäuber bzw. Fruchtfresser (Fledermäuse, Säuger)
Verjüngung auf Lichtungen, Umstürzen von Bäumen als
natürliche Störungen, für Aufrechterhaltung der hohen Biodiversität
essentiell
Die Krautschicht in einem tropischen Regenwald
Lebensbedingungen
Schwachlicht, nur ca. 2% der Strahlung erreichen den Boden
hohe relative Luftfeuchtigkeit
Kaum Luftbewegung
In Strauch- und Krautschicht hauptsächlich Jungpflanzen der Baumschicht
Anpassungen bei Kräutern
Buntblättrigkeit
Guttation
Lianen und Hemiepiphyten in einem tropischen Regenwald
Merkmale
Biegsame Sprosse, oft mit anormalem Dickenwachstum
Leistungsfähige Leitungssysteme
Methoden des Festhaltens
Spreizklimmer Windepflanzen Rankenpflanzen - Wurzelkletterer
Ontogenie eines Hemiepiphyten (z.B. Monstera)
Ontogenie eines Würgers als Sonderform eines Hemiepiphyten (z.B.
Ficus, Clusia)
Epiphyten in einem tropischen Regenwald
Organismengruppen: Farne, Orchidaceae, Bromeliaceae, Peperomia
Standortsbedingungen: Lichtverhältnisse günstig, Wasser-
und Nährstoffversorgung schwierig
Morphologische Anpassungen
Wasserspeicherorgane, Luftwurzeln, Saugschuppen, Trichterstellung
von Blättern
Physiologische Anpassungen
Viele CAM-Pflanzen
Epiphylle in einem tropischen Regenwald
Oberflächen immergrüner Blätter als ökologische
Nische
Höchste Diversität im Unterwuchs
zahlreiche Epiphylle unter den Lebermoosen, Algen und Flechten
Merkmale
Kleinformen (Nanismus)
rasche Entwicklung von sexuellen Stadien oder asexuellen Diasporen
Ameisenpflanzen und Ameisengärten
Pflanzen mit Ameisenwohnungen
Ameisen bauen Nester in Höhlungen der Wirtspflanzen
Wirtspflanzen werden von Ameisen gegen Fressfeine verteidigt
Ameisengärten: Pflanzen in Ameisennestern
Ameisen tragen Früchte und Samen bestimmter Arten in ihre Nester
Nester fungieren als Substratballen für neue Individuen dieser
Gefäßpflanzen
Regenwaldproblematik
Traditionelle Nutzungsform: Wanderfeldbau (shifting cultivation)
Abholzung der Regenwälder
Gewinnung von Edelhölzern
Holzgewinnung für die Papierindustrie
Brandrodung zur Gewinnung von Weideflächen
Waldflächenverlust in rezenter Zeit enorm
Mit fatalen Auswirkungen
auf das regionale Klima und ?Weltklima
Auf die Böden
» weil Großteil der Nährstoffe in der Vegetationsdecke
gespeichert
» Weil ungeschützte Ferralsole durch Erosion und Denudation
abgetragen werden
Zonobiom II
Zonobiom der tropischen Sommerregengebiete mit laubwerfenden Wäldern
Das Klima im ZB II
n Temperaturverhältnisse
leichter Jahresgang erkennbar
i. d. R. frostfrei
n Niederschläge
Wechsel von humider und arider Periode
humide Zeit ist die Warmzeit
Die Verbreitung des ZB II
n Großteil von Mittelamerika, Teile von Venezuela, große
Teile des brasilianischen Schildes
n Afrika: zwei breite Streifen N und S des Äquators
n Großteil Indiens (Monsunklima)
n Nordaustralien
Die Böden des ZB II
n Zonale Böden sind die Ausnahme
Tiefgründige Ferralsole ohne Hartschichten
n Azonale Böden verbreitet
Böden mit Hartschichten
» Sesquioxide fallen unter temporären Trockenzeitbedingungen
in unterschiedlicher Bodentiefe zu irreversiblen Hartschichten aus
» am häufigsten als Ferricrete = hardpan (Hartschicht aus
Eisenoxid)
Massive Auswirkungen auf Wasserhaushalt
» Staunässe in Regenzeit - geringe Wasservorräte in
Trockenzeit
» Wasserbilanz hängt ab von der Tiefe, in der die Hartschicht
liegt
Bedeutung azonaler Böden im ZB II erst in den 1980er Jahren
erkannt
» Tinley studiert 200 km langes Bodenprofil in Ostafrika
» T. erkennt Zusammenhänge zwischen Bodentypen und Vegetationstypen
Die Vegetation im ZB II
n Zonale Vegetation: laubwerfende Wälder
relativ selten, weil zonale Böden selten
Auslöser für Laubwurf: Beginn der Trockenzeit, Anstieg
der Zuckerkonzentration in den Blättern, Blätter vergilben
Laubblätter relativ groß und dünn > wenig Aufwand
pro Einheit assimilierende Fläche
n Azonale Vegetation: Savannen
relativ häufig, weil azonale Böden häufig
im ZB II ist die Savanne ein Pedobiom
n Jedoch: im Zonoökoton II/III ist die Savanne der zonale Biomtyp!
Die Struktur einer Savanne
Die Savanne als prägender Lebensraumtyp im ZB II (1)
n Definition: ein Mischbestand aus (meist laubwerfenden) zerstreuten
Bäumen und geschlossener Schicht ausdauernder Gräser
n Die Ökologie der Savannen beruht auf Konkurrenz zwischen Gehölzen
und Gräsern
n Grundlage ist der sog. Gehölz Gras Antagonismus
Unterschiede im Wurzelsystem
» Wurzelsystem Gehölz: locker, große Bodenvolumina
durchwurzelnd
» Wurzelsystem Gras: dicht, kleine Bodenvolumina durchwurzelnd
Unterschiede im Wasserhaushalt
» Gehölze: brauchen auch in Trockenzeit etwas Wasser, weil
die Zweigachsen etwas transpirieren
» Gräser: brauchen in Trockenzeit kein Wasser; transpirieren
in Regenzeit voll, vertrocknen in Trockenzeit bis auf Wurzelstockzentren
Savanne als prägender Lebensraumtyp im ZB II (2)
n Zusammenhänge zeigt die Ökokline ZB III Zonoökoton
II/III Zonobiom II
Gräser bestimmen, wie viel Wasser für die Gehölze
in der Trockenzeit übrigbleibt
Zu intensive Nutzung der Grasschicht fördert die Verbuschung!
n Savannentypen
Klimatische Savannen (ZÖ II/III)
Edaphische Savannen (ZB II)
» Sonderfall: Fossile Savannen (ZB I)
sekundäre Savannen (ZBI, ZBII)
Die Konsumenten und Destruenten in Savannen
n Konsumenten: viele Großwildarten
Höchste Zoomassen aller Landökosysteme
mehrere herdenbildende Huftiere nutzen als Pflanzenfresser die produktiven
Savannen
große Fleischfresser an der Spitze der Nahrungskette
praktisch ohne natürliche Feinde: Elefanten
» mit beachtlicher vegetationszerstörender Wirkung
n Wichtigste Destruentengruppe sind die Termiten
mit großer Bedeutung für Holzabbau und Bodenbildung
allenfalls Termitensavannen
n Häufige Buschfeuer als Ersatz für Destruenten
Mangroven ein Pedobiom im ZB I und ZB II
Immergrüne Wälder im Gezeitenbereich
Ökologische Vorbedingungen zur Ausbildung von Mangroven
n Großklima ZB I oder ZB II
n Flachküsten
n Keine kalten Meeresströmungen
n Verbreitung der Mangroven
An Flachküsten der Tropen und Subtropen
An Flussmündungen (im Mündungsdelta) auch etwas landeinwärts,
sofern noch unter Brackwassereinfluss
Zonierung von Mangroven
n Zonierung im ZB I: landeinwärts Übergang in Regenwald
n Zonierung im ZB II: landeinwärts ein vegetationsloser Streifen
n Gründe dafür sind: unterschiedliche Gradienten in der Salzkonzentration
an Küsten im ZB I landeinwärts Abnahme der Salzkonzentration
an Küsten im ZB II landeinwärts Zunahme der Salzkonzentration
bis zum Rand der bei Flut von Meerwasser bedeckten Zone
Floristische und morphologische Aspekte
n Wichtige Mangroven:
Avicenniaceae: Avicennia
Rhizophoraceae: Rhizophora, Bruguiera, Ceriops
u.a.
n Am artenreichsten in Südostasien
n Morphologisch-anatomische und ontogenetische Besonderheiten von Mangrovenbäumen
Blätter oft leicht sukkulent
Wurzelsysteme mit Durchlüftungsgewebe
Pneumatophoren, Kniewurzeln und Stelzwurzeln (Atemwurzeln)
Viviparie, Keimling auf Mutterpflanze jedenfalls noch salzfrei
Ökophysiologische Aspekte
n Meerwasser mit hohem osmotischen Druck, Mangroven müssen diesen
überwinden
durch noch höhere Salzkonzentration im Vegetationskörper
durch aktive (Energie verbrauchende) Wasseraufnahme über Ultrafilter
n Salzhaushalt das ökophysiologisch größte Problem
für Mangrovenbäume
n Salt excluders
n Salt secretors
Zonobiom III
Zonobiom der subtropischen ariden Gebiete mit Wüsten
Das Klima im ZB III
n Temperaturverhältnisse: deutlicher Jahresgang, in der Regel
frostfrei
n Niederschläge: Jahresniederschläge 0 ca. 250 mm
n Ergibt ganzjährig aride Klimaverhältnisse
n Mehrere Subzonobiome je nach Verteilung der Niederschläge im
Jahreslauf
Globale Luftströmungen und ihre Bedeutung für die Lage der
subtropischen Wüstengürtel
n Ursachen
Sonne
Erdrotation
n Globale Luftströmungssysteme
Hadley-Zirkulation
» bestimmt Lage der Wüstengürtel
» Passatwinde sind Teil der Hadley-Z.
Ferrel-Zirkulation
» Westwindbänder sind Teil der Ferrel-Z.
Polare Zirkulation
Die Verbreitung des ZB III
n Afrika: Sahara, Namib, Karoo
n Asien: Sinai, Arabische Wüste
n Nordamerika: Sonora
n Südamerika: Peruanisch-chilenische Wüste (Atacama)
n Australien: das Innere des Kontinentes
Die Böden des ZB III
n Vorwiegend Rohböden (Lithosole)
n In subtropischen Wüsten praktisch nur Pedobiome
n Wasser und Boden
Niederschlagsmenge, Wassergehalt und Korngröße
Feldkapazität und Haftwasser korngrößenabhängig
Kurve der Feldkapazität ist keine Gerade, Haftwasserkurve ist
eine Gerade, daher unter subtropischen Bedingungen:
» Lehmböden sind sehr günstig für Gefäßpflanzen,
besonders Lehmfüllungen von Steinböden
» Tonböden sind extrem ungünstig, oft auch mit hohen
Salzkonzentrationen
» Ränder von Dünenfeldern sind in Wüsten relativ
günstige Standorte
Die Biogeozönkomplexe der subtropischen Wüsten
n In allen subtropischen Wüsten der Erde identische Biogeozönkomplexe,
Floren unterschiedlich
Steinwüste (Hamada)
Kieswüste (Serir, Reg)
Sandwüste (Erg, Areg)
Trockental (Wadi, Qued, Riviere, Wash, Arroyo)
Tonwüste (Daya)
Salzwüste (Schott, Sebkha)
Oase
Ökologische Typen von Wüstenpflanzen (1)
n Für die meisten Ökosystemen gilt:
Regenmenge : Vegetationsdichte = +/- konstant
Vegetationsdichte beschrieben durch LAI (= transpirierende Oberfläche
: Bodenoberfläche)
n Ohne Anpassungen
Ephemere (Therophyten)
Ephemeroide (Zwiebelpflanzen)
[Pflanzen der Oasen]
n Phreatophyten: Wurzelsystem mit Grundwasserkontakt
n Poikilohydre Pflanzen: austrocknungsresistent
n Halophyten: mit Salzresistenz
manchmal auch mit salzinduzierter Dickfleischigkeit
brauchen hohe osmotische Werte in Pflanzenorganen
Ökologische Typen von Wüstenpflanzen (2)
n Xerophyten: mit morphologisch-physiologischen Anpassungen an das
Wüstenklima
Malakophylle Xerophyten
» Mit relativ großen Blättern
» Keine Einschränkung der Transpiration bei Wasserstress
> Blätter vertrocken
» Nur in gemäßigten Wüsten, auch in ZB IV häufig
Sklerophylle Xerophyten
» Mit immergrünen, derben, relativ kleinen Blättern,
» In Wüsten meist auch Phreatophyten, auch in ZB IV häufig
Stenohydre Xerophyten
» Mit kleinen saisonalen Blättern
» Einschränkung der Transpiration bei Wasserstress durch
Schluss der Spaltöffnungen > Blätter vertrocken
» extreme Wüstenpflanzen
Ökologische Typen von Wüstenpflanzen (3)
n Sukkulente: sind Sondertypen von Xerophyten
mit Wasserspeichergeweben in versch. Organen
» Stamm-, Blatt-, Wurzelsukkulente
besonders erfolgreich der Kaktus-Habitus
» Cactaceae, Euphorbiaceae, Asclepiadaceae, ...
» ermöglicht Volumsänderung ohne Oberflächenänderung
oft auch CAM-Pflanzen (zeitliche Trennung von CO2-Aufnahme und Zuckerbildung)
zahlreich in den den amerikanischen Wüsten und in der südafrikanischen
Karoo
Zonobiom IV
Mediterrane Gebiete mit Winterregen und arider Sommerzeit, geprägt
durch Hartlaubgehölze
Das Klima im ZB IV
n Temperaturverhältnisse: deutlicher Jahresgang (Wintermittel
7 13°, Sommermittel bis über 25°C)
im Sommer im Bereich des subtropischen Hochdruckgürtels, im
Winter im Bereich der polnahen Störungszonen
n Niederschläge: Niederschlagssummen ca. 500 1000 mm/a
n Wechsel von humider und arider Periode
n humide Zeit ist die kühle Jahreszeit
n junger Klimatyp, entsteht im Pleistozän synchron mit polaren
Eiskappen
Die Verbreitung des ZB IV
kleinflächig, an den Westseiten der Kontinente
n Europäisch-nordafrikanisches Mediterrangebiet
n Nordamerika: Californien
n Südamerika: Mittelchile
n Südafrika: Kapprovinz
n Australien: küstennahe Teile West- und Südaustraliens
Die Böden des ZB IV
n Zonaler Boden: trockener, brauner Waldboden (= mediterrane, braune
Walderde)
n Verbreiteter azonaler Boden in Biomgruppe Europa/Nordafrika: Terra
rossa
Über Kalkgestein
B-Horizont mit hoher Feldkapazität
Ein Paläosol aus dem Tertiär, entstanden in warmem Sommerregenklima
n In den anderen Biomgruppen auch andere Bodentypen
Die Produzenten im ZB IV prägende Lebensformen und Beispiele
n sklerophylle Xerophyten (= Hartlaubgehölze): z.B. Ölbaum
(Olea europaea), Steineiche (Quercus ilex), Erdbeerbaum (Arbutus unedo)
n malakophylle Sträucher und Halbsträucher: z.B. Zistrosen
(Cistus albidus), Echter Salbei (Salvia officinalis)
n Ephemere (Therophyten): z.B. Barthafer (Avena barbata) und andere
Gräser, viele Unkräuter
n Ephemeroide (Knollen- und Zwiebelpflanzen): z.B. Afodil (Asphodelus
aestivus), viele Orchideen
Die Vegetation der Biomgruppe Mittelmeergebiet
n Steineichenwald (Quercus ilex) galt lange Zeit als zonal
n Steineichenwald ist aber die Klimaxgesellschaft der mesomediterranen
(=mediterranen, collinen) Höhenstufe = Höhenstufe der immergrünen
Eichenwälder (Q. ilex, Q. suber)
n Zonal (thermomediterran) sind Ölbaum-Bockshörndlbaum-Bestände
(Olea, Ceratonia) bzw. deren Ersatzgesellschaften (z.B. Gebiete mit Ölbaumkulturen)
Anthropogene Einflüsse auf die mediterrane Vegetation
n Gebiet um Mittelmeer ein lange genutzter Siedlungsraum
n Gebiet der antiken Hochkulturen
Vorbedingungen für ihre Entwicklung
» Zucht von Getreide
» Wissen um Wasserbevorratung
n Vegetationsentwicklung in historischer Zeit (seit ca. 3000 Jahren)
geprägt von großflächiger Vegetationszerstörung
z.B. Abholzung der Wälder für Siedlungs- und Schiffbau,
sowie Schaffung von Kultur- und Weideflächen
n Steineichenwald hat charakteristische Degenerations- bzw. Regenerationsstadien
Macchie: geschlossene Strauchbestände
Garrigue (Phrygana): offene Triften
Orobiom Kanarische Inseln
n Vulkanische Inselgruppe im Ostatlantik auf geographischer Breite
von Marokko
n Hauptinsel Teneriffa mit hohem Schichtvulkan (Pico del Teide)
n Archipel unter Einfluss des NE-Passats > Ausbildung einer Wolkenbank
in ~800 m Seehöhe
n dem entsprechend die vertikale Zonierung der Vegetation
Höhenstufen unter den Wolken
Höhenstufe in den Wolken
Höhenstufen über den Wolken
Orobiom Kanarische Inseln (2)
n Höhenstufen unter den Wolken: z.B. Sukkulenten-Halbwüste
Arten mit Kaktus-Habitus z.B. Kanarenwolfsmilch (Euphorbia canariensis)
Arten mit Federbusch-Habitus z.B. Oleanderblättrige Kleinie
(Kleinia neriifolia), Stumpfblättrige Wolfsmilch (Euphorbia obtusifolia)
= Formation mit natürlichen Drachenbaum-Vorkommen (Dracaena
draco)
n Höhenstufe in den Wolken: Lorbeerwald
mit Azoren-Lorbeer (Laurus azorica) und weiteren lauriphyllen (=Blätter
mit Lorbeergestalt) Gehölze
ist im Bereich des ZB IV eine tertiäre Reliktgesellschaft
n Höhenstufen über den Wolken
Z.B. Kiefernwaldstufe mit Kanarenkiefer (Pinus canariensis)
» Eine 3-nadelige Kiefer mit nächsten Verwandten im Himalaya
Z.B. subalpine Gebirgshalbwüste mit Teide-Ginster (Spartocytisus
supranubius)
Zonobiom V
ZB mit warm- bis kühl-temperierten, humiden Klimaten, Gebiete
der kühl-gemäßigten Regenwälder
Das Klima im ZB V
n Ein humider Klimatypus mit einer kühlen Jahreszeit (gelegentlich
auch mit Frösten)
n 2 Subzonobiome
sZBV(w): Niederschlagsmaximum im Winter
» Junger Klimatyp, differenziert sich im Pleistozän zusammen
mit mediterranen Klimatypus
sZBV(s): Niederschlagsmaximum im Sommer
» entspricht dem spättertiären Klima
» mit Ökokline zu humidem, äquatorialem Klima
Die Verbreitung des ZB V
sZBV(w): an Westseiten der Kontinente ca. 40° N/S
n westliches Nordamerika
n Küstennahe Teile SW-Europas
n Nordanatolien u. Kolchis
n Chile: valdivianischer Regenwald
n südliches Victoria und Tasmanien
Die Verbreitung des ZB V (Forts.)
sZBV(s): an Ostseiten der Kontinente ca. 30-35° N/S
n südöstliches Nordamerika
n Teile Brasiliens
n Südafrika: östliche Kapprovinz
n Ostasien (S-China, S-Korea, S-Japan)
n Australien: Teile von New South Wales und S-Queensland
n Neuseeland
Die Böden des ZB V
n Zonale Böden: Rot- und Gelberden
mit B-Horizont als Anreicherungshorizont für Fe und Al
mit saurer Bodenreaktion
Kieselsäure ausgelaugt
Die Produzenten
n Baum als prägende Lebensform > natürliche Vegetationsformationen
sind Wälder
n teilweise lauriphylle Wälder
Blätter mit Lorbeerhabitus (immergrün, elliptisch, mittelgroß)
Gattungen der Lauraceae, Aquifoliaceae, Oleaceae
n teilweise koniferendominierte Wälder
Auf der Nordhemisphäre mit Arten der Pinaceae und Cupressaceae
auf der Südhemisphäre oft mit (co)dominanten Gondwana-Elementen:
Araucariaceae (Araucaria, Agathis), Podocarpaceae (Podocarpus, Dacrydium),
auch Cupressaceae
n auf Südhalbkugel teilweise auch schon Südbuchenwälder
(Nothofagus)
Beispiel eines SZBV(w): Westl. Nordamerika
n Küstengebiet von Nordkalifornien bis British Columbia
n Geprägt von wenig kälteresistenten Nadelwäldern (mit
Arten der Gattungen Tsuga, Thuja, Pseudotsuga, Abies, im Süden die
reliktäre Sequoia sempervirens)
n Laubhölzer nur auf Lichtungen und im Unterbau (z.B. Rhododendron
macrophyllum)
Beispiel eines SZBV(s): Südöstl. Nordamerika
n Coastal Plains erdgeschichtlich jung (spät von Meer entblößt)
n großflächig mit sommergrünen Eichenwälder mit
einzelnen immergrünen Elementen (Quercus virginiana, Magnolia grandiflora)
n auf Sandböden dominieren Kiefernwälder (z.B. Pinus palustris,
P. elliotii)
n in verschiedenen Waldtypen die Palmen Sabal palmetto und Serenoa
repens
n im Süden auf ganzjährig submersen Böden Sumpfzypressenwälder
(Taxodium distichum)
Zonobiom VI
ZB der temperierten Klimate mit Winterkälte, Gebiete der sommergrünen
Laubwälder
Das Klima im ZB VI
n ein ganzjährig humider Klimatypus
n mit einer kalten Jahreszeit (Fröste sind häufig, Eistage
kommen vor)
Das Klima im ZB VI (Forts.)
n In der Biomgruppe Europa Klimagefälle nicht nur in N-S sondern
auch in W-E Richtung: 3 Subzonobiome werden unterschieden
SZB VI(oc): kühle Sommer, milde, fast frostfreie Winter = Klimacharakter
ozeanisch
SZB VI(eumi): Übergangsbereich
SZB VI(miru): heiße Sommer, strenge Winter = Klimacharakter
kontinental
Die Verbreitung des ZB VI
Gut nur auf der Nordhalbkugel entwickelt
n West-, Mittel- und Osteuropa: mit starker Florenverarmung im Pleistozän
n Östl. Nordamerika
n Ostasien
Die Böden des ZB VI
n Böden in Europa sehr jung, meist erst in der Eiszeit entstanden
n Zonaler Boden: Brauner Waldboden
Bodenhorizonte nur schwach abgesetzt
Primäre Silikate zu sekundären Tonmineralien umgewandelt
Humushorizont ist ein Mull (entsteht durch Abbau des Falllaubes)
Alle Horizonte mit schwach saurer Reaktion
n Unter ozeanischen Bedingungen bei niederen Sommertemperaturen: Ausbildung
eines Bleichhorizontes = Podsolierung (vgl. ZB VIII)
Die Produzenten
n Dominante Lebensformen:
In der Baumschicht: sommergrüne laubwerfende Baumarten
Im Unterwuchs: viele Hemikryptophyten und Geophyten
n Laubwurf im ZBVI als Anpassung an die Winterkälte
n jedoch: Auslöser für Laubwurf ist meistens die abnehmende
Tageslänge (auch im Glashaus!)
n Voraussetzung für die Entwicklung von sommergrünen laubwerfenden
Wäldern: genügend lange Sommerperiode von 4 Monaten (120 Tage
mit Temperaturmittel > 10°C)
Die Auswirkungen von Winterkälte auf Arten der nemoralen Zone
n Direkte Frostschäden durch Gefrieren des Wassers in den Geweben
n Frosttrocknis = Absterben von Geweben und Organen durch Austrocknen,
wenn über Leitbahnen kein Wasser nachgeliefert wird
n Pflanzen adaptieren sich an die Jahreszeiten durch Abhärtung
(z.B. Eindickung des Plasmas) und Enthärtung
Vegetation im ZBVI: Biomgruppe Europa
n SZB VI(oc)
rezent verbreitet sind neben Kulturland Heide- und Moorgebiete (Ericaceae,
ginsterartige Fabaceae)
ursprüngliche Vegetation (Eichenwälder): größtenteils
vernichtet
n SZB VI(eumi)
zonal heute praktisch nur anthropogene Vegetation
» Naturfern: anthropogen waldfreie Vegetation: Äcker, Wiesen
» Naturnah: forstlich genutzte Mischwälder
Rekonstruktion der Wälder aus Pollenprofilen: vorherrschend
war Rotbuche, lokal in Tieflagen auch Stieleiche
n SZB VI(miru)
noch natürliche Waldreste vorhanden: Hainbuchenwälder,
in kontinentalen Teilen Stieleichenwälder mit Winterlinde
Beispiel eines OBVI: Alpen (Nordseite)
n Alpen ein interzonales Orobiom (zw. IV bzw. V [das insubrische Alpenvorland]
und VI)
n ausgeprägte ökologische und floristische Unterschiede zwischen
Alpensüdfuß und -nordfuß
n Im Alpenraum mehrere Klimagradienten (N-S, W-E, tief-hoch, Rand-Zentrum)
> mehrere Klimatypen
Beispiel eines OBVI: Alpen (Nordseite) II
n Traditionelles Höhenstufenschema in den Alpen entwickelt (planar
collin submontan montan unter-/ober-subalpin alpin nival)
n Die entsprechende Abfolge der prägenden Vegetationsformationen
ist: Eichenmischwald Buchenwald [Rotföhrenwald] Buchen-Tannen-Fichtenwald
/
[Fichtenwald] Krummholz [Fichten-Lärchenwald bzw. Lärchen-Zirbenwald]
alpine Matten und Rasen (Kältesteppen) Polsterpflanzen [=Gesellschaften
und Formationen der Innenalpen]
Über die Waldgrenze in den Alpen
n Hochlagen großflächig über der Waldgrenze
n An Waldgrenze abrupter Zusammenbruch der Wuchskraft der Bäume
(~dort, wo Vegetationszeit unter 3 Monate sinkt)
n Waldgrenze in den Randalpen bei ca. 1800 m in den Innenalpen bei
ca. 2200 m
n alpine Stufe
mit kleinräumiger Standortsvielfalt
wichtig für die Vegetationsdecke nicht Lufttemperatur sondern
Aperzeit und Bodentemperatur
Aperzeit abh. von Seehöhe, Relief, Windrichtung und Exposition
an klimat. Schneegrenze Aperzeit = 0, jedoch an Steilhängen
Schneerutschungen > auch in Nivalstufe apere Stellen
Zonobiom VII
ZB mit ariden Klimaten und kaltem Winterhalbjahr, Gebiete der Steppen
sowie winterkalten Halbwüsten und Wüsten
Das Klima im ZB VII
n Ein Klimatypus mit arider und humider Jahreszeit, aride Zeit ist
die Warmzeit, mit einer kalten Jahreszeit
n 4 Subzonobiome
SZB VII: semiarid, mit Steppen
SZB VIIa: arid, mit Halbwüsten
SZB VII(r III): hocharid, mit Wüsten
SZB VII(t IX): kalt-arid, mit Hochplateauwüsten
Die Verbreitung des ZB VII
n Steppen Südosteuropas; Prairien Nordamerikas; Pampa in Argentinien
n Winterkalt-aride Halbwüsten in Gebiet der Kaspischen Niederung
und Kazachstan, Anatolien bis Afghanistan; Great Bassin und Colorado-Plateau;
Patagonische Halbwüste
n Winterkalt-hocharide Wüsten in Mittelasien (Karakum), Innerasien
(Mongolei) und N-Amerika (Mohave)
n Ganzjährig kalt-aride Hochplateauwüsten in Tibet und Pamir
Die Böden des ZB VII
n Im südosteuropäischen Steppengebiet begründet Dokuchayev
die klimatischen Bodentypenlehre (Dokuchayev 1898)
n Ausgangsmaterial ist ein kalkhaltiger Löss (während Pleistozän
im Periglazialraum abgelagert)
n in Abhängigkeit von den Klimabedingungen graduelle Veränderung
der Bodenhorizonte (Mächtigkeit, Lage)
n im Lauf der Zeit entwickelt sich eine Typenreihe zonaler Böden
(in ariden Gebieten durch Salzbeeinflussung zusätzliche Abwandlungen)
Grauer Waldboden (Zonoökoton VI/VII - Waldsteppe)
Schwarzerden (SZBVII) - Chernosem
Kastanien-(=Wüsten-)braunerden (SZBVIIa) - Kastanosem
Böden mit Sodaverbrackung (Solonzierung = Vertikalverfrachtung
der Huminsäuren durch Salz):
» bei absteigendem Bodenstrom: Sononetz
» bei aufsteigendem Bodenstrom: Solonchak
Die Produzenten
n Dominanz von Gräsern und Kräutern
n Unter ZBVII-Bedingungen besonders scharfe Konkurrenz im Wurzelraum
(vergl. ZBII), Kräuter nehmen die Rolle der Gehölze ein
n Vegetationstypenreihe entlang der Klimagradienten und Bodentypen:
Waldsteppe Wiesensteppen Federgrassteppen (Stipa) Wermut-Federgrassteppe
(Artemisia, Stipa) Halbwüsten (mit Wermut-Arten und Chenopodiaceae)
Wüsten
n Steppen mit markantem Aspektwechsel zu unterschiedlichen Zeiten der
Vegetationsperiode
n Mit Ausbreitungstyp des Steppenrollers
Die Konsumenten
n Früher Gebiete mit Großwildherden, heute fast vollständig
ausgerottet
n Großwild der Steppen und Halbwüsten Eurasiens: Wildpferd
(Tarpan), Auerochse, Wildesel, Saiga-Antilope, u.a.
n Großwild der amerikanischen Prairien: Bison
n Mit Einfluss auf Vegetation auch: Nagetiere, Ziesel, Regenwürmer,
Ameisen
Zonobiom VIII
ZB der borealen Klimate, Gebiete der Nadelwälder
Das Klima im ZB VIII
n Ein humider Klimatypus mit einer kalten Jahreszeit und kurzem Sommer
n 3 Klimasubtypen (J = Jahrestemperaturmittel, V = Vegetationszeit
= Zahl der Tage mit Temperaturmittel > 5°C)
Südliche boreale Zone: J = 2-3°C, V = 160 - 170
Mittlere b. Z.: J = ca. 0°C, V = ca. 120
Nördliche b. Z.: J = ca. -2°C, V = 80 - 100
Die Verbreitung des ZB VIII
n zirkumpolar auf der Nordhalbkugel
Nordeuropa und Sibirien
Große Teile von Kanada und Alaska
Die Böden des ZB VIII
n Zonaler Boden: Podsolboden
Bodenhorizonte deutlich abgesetzt
Primäre Silikate zu sekundären Tonmineralien umgewandelt
Humushorizont ist ein faseriger Rohhumus = Abbauprodukt von Nadelstreu,
ein langsamer Prozess!
überlagert von Nadelstreu (Förna) Waldbrandgefahr!
Mit Bleicherdehorizont über einem Anreicherungshorizont (dieser
durch Fe-hältige Mineralien oft rostrot)
n Verbreitet im ZBVIII auch azonale Böden (Moore)
Permafrost
n Ist permanent gefrorener Boden (bis 200 m dick)
n In Gegenden mit Jahrestemperaturmittel < 0°C (= nördliche
Teile von ZB VIII, ZB IX, OB VI-IX)
n oberflächlich eine jährlich auftauende Schicht (active
layer): 20 100 cm
n Gefrorener Untergrund mit massivem Einfluss auf den Wasserhaushalt
Vernässung in der wärmeren Jahreszeit
Einengung des Wurzelraumes
n Auswirkungen auf die Vegetation
auf Permafrostböden an der arktischen Waldgrenze nur Flachwurzler
(z.B. Picea)
wenn active layer dünn aber Klima noch für Baumwachstum
ausreichend > Bäume rücken auseinander
Die Produzenten
n Zonale Vegetationstypen sind Nadelwälder, oft mit monospezifischer
Baumschicht
n Voraussetzung: Zahl der Tage mit Temperaturmittel > 10°C = 30
(= Minimum für Wald) 120 (= Minimum für Laubwald)
n Charakterisierung der Wälder meist über Arten des Unterwuchses
z.B. Zentraltyp: Etagenmoos-Fichtenwald, über feuchteren Böden:
Haarmützenmoos-Fichtenwald, über temporär nassen Böden:
Torfmoos-Fichtenwald
n Mit ökologischen Reihen nach Klima- und Bodengradienten (inkl.
Ökoklinen in ZBVI und ZBIX)
n Besonderheiten Eurasiens
bei geringer Kontinentalität: Fichtenwälder (Dunkle Taiga)
bei hoher Kontinentalität: Lärchenwälder (Helle Taiga)
die Föhrenwälder Skandinaviens sind ein Sukzessionsstadium
nach Brand
Moore ein im ZBVIII häufiges Pedobiom
n ein Peino-Helobiom
n Moor ist ein Vegetationstyp mit Torfbildung
n Voraussetzungen zur Bildung von Mooren
dauernd humides Klima mit kühlen Sommern
Vernässung durch Niederschlagsüberschuss oder seitlichen
Zufluss
Vorhandensein einer Decke torfbildender Moose (Sphagnum)
n Torfmoose mit enormem Wasserspeichervermögen
n Torfmoose auch verantwortlich für Ansäuerung des Moorwassers
Ohne Rhizoide, entziehen dem Regenwasser Nährstoffionen
Geben Protonen (H+) in Wasser ab
Moortypen
n Deckenmoor: unter ozeanischen Bedingungen im ZB VI
n Waldhochmoor: im Übergangsbereich oz-kont
n Typisches Hochmoor: gewölbt, Bulten und Schlenken
n Soligenes Moor: mit seitlichem Zufluß
n Strangmoor (Aapamoor): mit Rimpis und Strängen, Stränge
im Winter mit Eiskernen
im ZB VIII der wichtigste Moortyp
riesige Flächen in Westsibirien, Großteil der Welttorfreserven
n Pounikkosmoor: auf Mineralböden unter Bodeneisbildung
n Palsenmoor: im ZÖ VIII/IX, Torfhügel mit Eiskern, mehrere
Meter hoch, wie Pingo in ZB IX
Zonobiom IX
ZB der arktischen Klimate, Gebiete der arktischen Kältesteppen
und polaren Wüsten
Das Klima im ZB IX
n Ein humider Klimatypus mit einem langen, kalten Winter (Polarnacht)
und einem sehr kurzen, kühlen Sommer (Polartag)
n Jedoch: Messstationsklima gibt Bedingungen für Pflanzenwachstum
nur ungenügend wider
n Für Gefäßpflanzenwachstum notwendig: ca. 55 Tage
mit Temperaturmittel >0°C
Klimaunterschiede zwischen Arktis und Antarktis und deren Ursachen
n Arktis
Landverteilung: Polarkreis bis 70°N geschlossener Landgürtel,
von Pol bis 80°N nur Meer
Klima: an nördlichen Kontinenträndern kontinental-arktisch,
über Nordpol ozeanisch-arktisch
n Antarktis
Landverteilung: Polarkreis bis 50°S nur Meer, von Pol bis 70°S
Festland mit Hochgebirgen
Klima: in Subantarktis (mit mehreren Archipelen) extrem maritim,
auf Antarktis extrem kontinental
2 Teilzonobiome
n Arktis: Nordränder von Skandinavien, Rußland inkl. Sibirien,
Grönland, Nordkanada und Alaska
n Antarktis: mehrere subantarktische Archipele (Kerguelen Ils, South
Shetland Ils, South Orkney Ils), Antarktis
Die Böden des ZB IX
n Kaum zonale Böden
n Vernässte Böden sehr häufig
n Böden wegen langsamem Abbau des Bestandesabfalls im allgemeinen
humusreich aber nährstoffarm (besonders Stickstoffarmut!)
n Frost mit massiven Auswirkungen auf obere Bodenschichten, Bodenoberfläche
und Vegetationsdecke
Frostwirkungen auf obere Bodenschichten im ZBIX
n Kammeisbildung: bei raschem Frieren der obersten Bodenschicht, führt
zu Rasenabschälung (turf exfoliation)
n Kryoturbation: Bodeneiskernbildung und Mahlvorgänge im Bodenbrei,
hauptsächlich ein interner Prozess, führt zu Störung des
Bodenprofils, schließlich Auspressen des Bodenbreis (Fleckenbildung)
n Solifluktion (Bodenfließen): in Gebieten mit vielen Frostwechseltagen,
auf Hanglagen ab 3-5° Neigung
n Ausfrieren von Steinen und Musterbildung durch Steinverschiebungen
Polygonbildung auf ebenen Flächen
Steinströme und Streifenböden an Hängen
n Bildung von Eiskeilpolygonen auf Moorflächen
Edaphisch-mikroklimatische Biotoptypen
n Feinerdereiche Hänge: wenn zum Äquator exponiert der pflanzenartenreichste
Biotoptyp
n Schutthalden und Steinströme
n Plateauflächen mit Polygonböden
n Bergrücken mit Blockmeeren
n Hänge mit Solifluktionserscheinungen
n Sumpfgebiete
n Fluss- und Meeresufer
n Sonderstandorte
Vogelfelsen
Nunatakker
Ökologie von Tundrengebieten
n weil Biosphäre der Tundra eine hauchdünne Schicht > thermische
Bedingungen während des Polartages relativ gut, denn Temperatur in
Bodenoberfläche höher als aus Großklimadaten ersichtlich
n Geringe Sommerwärme trotz Polartag, viel Energie für Abtauen
des Schnees und Auftauen des Bodens notwendig
n Dominante Lebensform: viele Hemikryptophyten mit Wurzeln als Reservestoffspeicher
n Blütenanlage im Vorjahr sichert rechtzeitiges Blühen und
Fruchten
n Windbestäubung und Windausbreitung häufig
n Auffallend viele weiß und gelb blühende Arten
Vegetationstypen der typischen (nördlichen) Tundra
n Moostundra: geschlossene Moosdecken mit Sauergräsern und Zwergsträuchern
n Fleckentundra: auf Flächen mit ausgeprägter Kryoturbation,
ständig Neubesiedelung der Flecken
n Vegetation auf Polygonböden (über Kiesen und Schottern):
Vegetationsdecke hauptsächlich auf stabilen Polygonkanten
n Flechtentundra: über anstehenden Gesteinen
n Moorflächen: Polygonbildung durch Eiskeile
Konsumenten im ZB IX
n Arktis
Ren (Caribou): herdenbildend, mit saisonalem Herdenzug, hauptsächliche
Winternahrung sind Flechtenmatten der nördl. borealen Zone
Lemminge: individuenreich, mit 3-jährigen Populationsschwankungen,
ohne Winterschlaf, Hauptnahrung: Cyperaceen
Vogelkolonien: Ernährung aus dem Meer, Phosphor- und Stickstoffquelle
für Landökosysteme!
Eisbär: an der Spitze der Nahrungskette, sehr junge Tierart,
Hauptnahrung sind Robben
n Antarktis
Krill: mariner Krebs, Schlüsselart der antarkt. Nahrungsketten
Pinguinkolonien: Ernährung aus dem Meer
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last modified: 24.01.2005